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城市冠层内建筑物对气流影响的数值模拟

张宁  蒋维楣  
【摘要】:城市冠层内建筑物对气流影响是小/微尺度城市气象环境研究中的一个重要问题。本文利用一个大涡数值模式对某一个城市小区内的流场结构进行了模拟并分析了建筑物群对流场的总体影响。结果表明:不同来流条件对建筑物群中的流场特征有着明显的影响,主要表现为由于建筑物的横风向截面积的变化造成流场结构的变化,包括空腔区环流涡旋的变形和消失、狭管效应的变化和小风区的大小、范围、位置的改变。建筑物群的总体效应使得模拟区域的低层有明显的风速的削弱。这种削弱作用在垂直方向上可以影响到建筑物平均高度的4倍左右,它受来流风向改变的影响不大。来流风向的改变对平均湍流能量的垂直分布有较大的影响。在垂直方向上湍流能量的最大值均出现在建筑物平均高度处。在不同的高度层上,各个方向的速度脉动对湍流能量的贡献不同,在低层是以水平速度脉动的贡献为主,在高层则以垂直方向速度脉动贡献为主。

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